ОМИКРОН ОМИКРОН ОМИКРОН
Система Orphus

ДЗТ-21 и ДЗТ-23 - дифференциально-токовая защита

ДЗТ-21 и ДЗТ-23 - дифференциально-токовая защита

Технические характеристики ДЗТ-21 и ДЗТ-23
Назначение и область применения
Принцип действия и устройство защиты типа ДЗТ-20
Выбор уставок и схемы включения защиты
Наладка защиты
     Внешний осмотр
     Внутренний осмотр
     Проверка модуля питания и управления
     Проверка дифференциальных модулей МРЗД и приставок дополни тельного торможения
     Измерение и испытание изоляции в полной схеме
     Комплексная проверка защиты
     Проверка взаимодействия элементов защиты и защиты с другими устройствами
     Проверка защиты рабочим током
     Подготовка защиты к включению

ВЫБОР УСТАВОК И СХЕМЫ ВКЛЮЧЕНИЙ ЗАЩИТЫ ДЗТ-21



Принципы расчета. Выбор уставок и схемы включения защиты в основном сводится к расчету минимального тока срабатывания и коэффициента торможения чувствительного органа; выбору тока срабатывания отсечки; определению ответвлений в плечах рабочей и тормозной цепей, включая при необходимости выбор ответвлений выравнивающих автотрансформаторов; расчету чувствительности.

Первичный минимальный ток срабатывания защиты (ее чувствительного органа) при отсутствии торможения Iс.з.min выбирается по следующим условиям:

  1. Отстройка от расчетного первичного тока небаланса в режиме внешнего КЗ, соответствующем началу торможения Iнб.торм.нач,



где kотс — коэффициент отстройки, учитывающий погрешности реле, ошибки расчета и необходимый запас, принимаемый равным 1,5.

2.Отстройка от броска намагничивающего тока при включении ненагруженного трансформатора (автотрансформатора) под напряжение



где к — коэффициент, учитывающий время импульсный принцип отстройки от бросков тока намагничивания и наличие торможения от второй гармоники, принимается равным 0,3; kвыг— коэффициент выгодности, равный отношению типовой (электромагнитной) мощности Sтип автотрансформатора к его номинальной (проходной) мощности Sном и учитывающий, что бросок намагничивающего тока определяется объемом железа, соответствующим его типовой мощности:

Uном ВН и Uном СН— высшее и среднее номинальные напряжения автотрансформатора; Iном — номинальный ток, соответствующий номинальной проходной мощности.

Для трансформатора kвыг принимается равным 1. Следует отметить, что включение в зону действия защиты автотрансформатора линейного регулировочного трансформатора, устанавливаемого на стороне низшего напряжения, практически не влияет на рассматриваемое условие отстройки от броска намагничивающего тока автотрансформатора.

3. Обеспечение недействия защиты от тока небаланса переходного режима внешнего КЗ. Гарантируется заводом-изготовителем при Iс.з.min>= 0.3 Iном

где Iном - то же, что и в (2).

Указанное условие определяется тем, что недействие защиты в переходном режиме внешнего КЗ обеспечивается совокупностью ряда факторов, действующих на загрубление защиты (форма кривой тока небаланса, торможение от второй гармоники, наличие процентного торможения от токов плеч защиты), дающих гарантированный эффект при минимальном токе срабатывания защиты, удовлетворяющем (4) Условие 2 для автотрансформаторов не является расчетным, так как обеспечивается при меньших значениях Iс.з.min , чем условие 3.

За расчетное значениепринимается большее из значений Iс.з.min, получаемых по условиям 1 и 3.

Расчетный первичный ток небаланса Iнб, торм, нач. входящий в (1), может быть определен как сумма трех составляющих:

Iнб, торм, нач= I’нб, торм, нач+ I”нб, торм, нач+I”’нб, торм, нач

где I’нб, торм, нач— составляющая, обусловленная погрешностью трансформаторов тока; I”нб, торм, нач— составляющая, обусловленная регулированием напряжения защищаемого трансформатора (автотрансформатора); I”’нб, торм, нач, — составляющая, обусловленная несовпадением расчетных токов и номинальных токов используемых ответвлений автотрансформаторов тока типов АТ-31 и АТ-32 или трансреактора релеТАV.

Все три составляющие тока небаланса рассчитываются в режиме, со ответствующем началу торможения (когда полусумма вторичных тормозных токов равна току начала торможения Iнб, торм, нач— см. Рис. 14)

За расчетный принимается режим, при котором сумма трех составляющих тока небаланса будет максимальной. Этот режим не обязательно соответствует максимальному значению каждой из трех составляющих тока небаланса и максимальному значению тока Iнб, торм, нач.п и выбирается из нескольких рассматриваемых режимов.

Составляющая I’нб, торм, нач определяется по выражению:

I’нб, торм, нач=kперkодн є Iторм, нач п

где kпер— коэффициент, учитывающий наличие апериодической составляющей тока, принимается равным 1;kодн— коэффициент однотипности трансформаторов тока. При внешних КЗ на той стороне, где защищаемое оборудование имеет два присоединения и трансформаторы тока рассматриваемой защиты установлены в цепях этих присоединений (защита имеет два плеча), и kодн принимается равным 0,5—1, причем меньшее из указанных значений принимается в случаях, когда трансформаторы тока обтекаются мало различающимися между собой токами и примерно одинаково нагружены. При внешних КЗ на сторонах, где защищаемое оборудование имеет одно присоединениеиКодн следует принимать равным 1; є — относительное значение полной погрешности трансформаторов тока, соответствующее режиму начала торможения. С учетом дополнительной погрешности, вносимой выравнивающими автотрансформаторами тока, е принимается равным 5% первичного тока, проходящего по одному наиболее нагруженному плечу защиты в режиме, соответствующем началу торможения. Если в наиболее нагруженном плече защиты выравнивающие автотрансформаторы не используются, то погрешность е может приниматься равной 3% указанного тока. Однако при этом должна быть проведена сравнительная оценка погрешности е от токов, проходящих в других плечах защиты, в которых установлены выравнивающие автотрансформаторы. Значения е, равные 3 или 5%, принимаются с учетом того, что нагрузка трансформаторов тока высокого напряжения при протекании сквозного тока, равного номинальному, не превышает номинальной; Iторм, нач.п— тормозной ток, соответствующий началу торможения, определяемый по (19) или (20).

Составляющая I”нб, торм, нач определяется по выражению :



где — относительные погрешности, обусловленные регулированием напряжения на сторонах защищаемого трансформатора и принимаемые равными половине действительного суммарного диапазона регулирования на соответствующей стороне; kток а и kток в - коэффициенты токораспределения, равные отношению слагающих тока

Iторм, нач.п , проходящих на сторонах, где производится регулирование напряжения, к полному току Iторм, нач.п

Максимальное значение I”нб, торм, нач будет в режиме, когда kток а=kток в =1, т. е. ток Iторм, нач.п полностью проходит по сторонам, где производится регулирование напряжения.

Выражение (7) составлено применительно к трехобмоточному трансформатору и автотрансформатору, для двухобмоточного трансформатора в правой части формулы (7) исключается второй член, a kток а принимается равным 1.

Составляющая I”’нб, торм, нач определяется по выражению:



где Iотв расч1, Iотв расч2,…, Iотв расч n - расчетные значения токов в плечах 1,2,..., n неосновных сторон дня выбора схемы включения выравнивающих автотрансформаторов или ответвлений трансреактора релеTAV,соответствующих принятому включению (ответвлению) в плече основной стороны Iотв ном, осн (общее обозначение Iотв расч неoсн); Iотв ном1, Iотв ном 2,…, Iотв ном n- ближайшие к расчетным номинальные токи принятых ответвлений выравнивающих трансформаторов или трансреактора реле ТАV в плечах 1, 2,..., n неосновных сторон (общее обозначениеIoтв,ном,неосн),kток1, kток2,…,kток n- коэффициенты токораспределения, равные отношению слагающих тока Iторм,нач,п проходящих в плечах 1,2,..., n неосновных сторон к полному току Iторм,нач,п. Знак + или - в (8) определяется направлением составляющих тока Iторм,нач,п при одинаковом направлении составляющих тока (например, к защищаемому оборудованию) используется знак +, при противоположном -.

Максимальное значение I”’нб, торм, нач будет в режиме, при котором направление составляющих тока Iторм,нач.п неосновных сторон будет одинаковым, а kток будет максимальным на тех сторонах, где максимальны значения



 

Выражение (8) составлено применительно к защищаемому оборудованию, имеющему п плеч дифференциальной защиты. При наличии трех плеч зашиты в правой части (8) остаются только два первых члена с индексами 1 и 2. При наличии двух плеч (например, двух обмоточный трансформатор) в правой части (8) остается только первый член с индексом 1 и kток1 = 1.

Для плеч защиты основной стороны номинальный ток ответвления трансреактора реле ТАV или выравнивающих автотрансформаторов Iотв ном, осн, если последние используются в рассматриваемом плече, выбирается исходя из вторичного тока в этом плече защиты Iном,в,осн соответствующего номинальной мощности защищаемого оборудования. Расчет дифференциальной защиты блока генератор-трансформатор (автотрансформатор) ведется по номинальной мощности трансформатора (автотрансформатора)

Вторичный ток в плече защиты, соответствующий номинальной мощности защищаемого оборудования,



где Iном — номинальный первичный ток, соответствующий номинальной мощности защищаемого оборудования;K1 и kсх - соответственно коэффициент трансформации трансформаторов тока и коэффициент схемы для расчетного плеча защиты.

За основную сторону обычно принимается сторона, которой соответствует наибольший из вторичных токов в плечах защиты, так как при этом в общем случае третья составляющая тока небаланса получается меньше. Если токи в плечах различаются незначительно, то за основную сторону целесообразно принять сторону основного питания, так как это несколько упрощает расчеты чувствительности. Для плеч защиты неосновных сторон номинальный ток ответвлений трансреактора реле ТАV или выравнивающих автотрансформаторов (при их использовании) Iотв, ном, неосн выбирается исходя из вторичного тока Iном;в неосн в плече защиты на рассматриваемой неосновной стороне, соответствующего номинальной мощности защищаемого оборудования и выбранного ответвления Iотв ном осн для основной стороны



По выражениям (9) и (11) принимаются ответвления с номинальным током, равным расчетному или ближайшим меньшим. Для выравнивающих автотрансформаторов выбранные ответвления являются первичными (со стороны трансформаторов тока высокого напряжения).

Такой выбор необходим для обеспечения возможности выставления не реле уставки относительного минимального тока срабатывания I*с,р min (при отсутствии торможения), соответствующей наименьшему возможному значению первичного минимального тока срабатывания защиты





где Iс,р min— абсолютное значение минимального тока срабатывания реле (при отсутствии торможения); Iотв ном — номинальный ток ответвлений ТАV или выравнивающих автотрансформаторов в рассматриваемом плече защиты.

Если преобразовать (12) с учетом (10) и выражений

 



При использовании выравнивающих автотрансформаторов АТ-31 и АТ-32 первичное ответвление ATсо стороны трансформаторов тока высокого напряжения Iотв ном AT1 может быть выражено через вторичное ответвление AT со стороны трансреактора Iотв ном AT2 и коэффициент трансформации AT КAT



В этом случае выражение (15) с учетом того, что Iотв ном AT2 должен быть всегда равен номинальному току одного из ответвлений ТАV

I*отв, ном TAV, примет вид



Все величины в (12) —(17) должны приниматься для стороны, обус-ловливающей наибольшее загрубление защиты. Такой стороной является та (основная или неосновная), для плеча которой принятое ответвлениеIотв ном больше отличается от расчетного по (9) и (11).

Регулирование уставки на реле до значений, полученных по (15) и (15а), производится с помощью резистора R13(см. рис. 12,13).

Если значение I ном в для какого-либо плеча выходит за пределы диапазона номинальных токов трансреактора ТАV (2,5- 5 А) более чем на 0,5 А, то в этом плече необходима установка выравнивающих автотрансформаторов. При выборе ответвлений выравнивающих автотрансформаторов и трансреактораTAVдля снижения I”’нб, торм, нач кроме заводского технического описания защиты могут использоваться табл. 5 и 6.

В плече защиты на основной стороне выравнивающие автотрансформаторы могут не использоваться, если получаемая при этом кратность

тока Iнорм в осн/ Iотв ном осн позволяет обеспечить требуемую термическую стойкость реле защиты с учетом возможной перегрузки защищаемого оборудования.

С учетом высокой чувствительности защиты и ограниченного диапазона регулирования коэффициента торможения целесообразно осуществлять процентное торможение от токов всех плеч защиты, что сокращает число рассматриваемых расчетных режимов, упрощает расчет и повышает надежность защиты на несрабатывание.

Опыт эксплуатации защиты ДЗТ-21 показывает, что при числе плеч защиты более четырех возможно подключение трех приставок дополнительного торможения ПТ-1 без ухудшения технических характеристик защиты.

При необходимости повышения чувствительности защиты, двух- и трех - обмоточных трансформаторов подстанций при наличии питания только со стороны высшего напряжения и отсутствия параллельной работы на стороне среднего напряжения можно торможение осуществлять только от токов на приемных сторонах, если на подстанции нет синхронных двигателей. Использование торможения только от токов приемных сторон обеспечивает отсутствие торможения от токов внутренних КЗ.

Ответвления промежуточных трансформаторов тока ТА цепи торможения реле и приставки дополнительного торможения Iотв торм расч рассчитывается исходя из вторичного тока I ном в в плече защиты соответствующего номинальной мощности защищаемого трансформатора (проходной для автотрансформатора) и выбранных коэффициентов трансформации КAT выравнивающих автотрансформаторов, если последние используют на рассматриваемой стороне, по выражению

(18)

Принимаются ответвления Iотв торм, ном с номинальным током, ближайшим к расчетному Iотв, торм, расч.

Уставка начала торможения I*торм, нач (см. рис. 14), т. е. отношение вторичного тока начала торможения к номинальному току Iотв торм, ном

принятого ответвления промежуточных трансформаторов тока ТА цепи торможения и приставки дополнительного торможения, должна приниматься I*торм, нач= 1, когда торможение осуществляется от токов всех плеч защиты I*торм, нач= 0.6, когда торможение осуществляется от то ков не всех плеч зашиты.

При таком выборе уставки начала торможения отсутствие торможения будет обеспечиваться при первичных токах меньше указанных.



где kток1, kток2,…,kток n— коэффициенты токораспределения соответственно для плеч 1,2,....n и защиты в рассматриваемом режиме. В (20) члены, соответствующие плечам защиты, от которых торможение неосуществляется, равны 0.

При выборе Iотв, торм, ном =Iотв,торм, расч во всех плечах защиты, участвующих в рассматриваемом режиме, (19) и (20) примут соответственно вид





Если в (20) токи Iотв,торм, расч значительно превышают соответствующие токи Iотв, торм, ном то в целях обеспечения отсутствия торможения в нагрузочном режиме от тока Iном и при осуществлении торможения не от всех плеч защиты следует принимать I*торм, нач=1. При этом вместо коэффициента 1,2 в (20) надо принимать коэффициент, равный 2.

Первичные токи начала торможения Iторм, нач п по (19) —(20) являются расчетными при выборе минимального тока срабатывания защиты при отсутствии торможения Iс з min и входят в (6) — (8).

Коэффициент торможения kторм равный тангенсу угла наклона тормозной характеристики реле (см. рис. 14), выбирается по условию отстройки (в совокупности с другими факторами) защиты от тока небаланса переходного режима внешнего КЗ:



где I*нб,расч, в — относительный максимальный расчетный вторичный ток небаланса, подводимый к ответвлению трансреактора реле TAV при расчетном внешнем металлическом КЗ, от которого защита должна быть отстроена соответствующим выбором коэффициента торможения kторм; I*с.р min— относительный ток срабатывания реле при отсутствии торможения (уставка минимального тока срабатывания), определяемый по (15) или (15а); —полусумма относительных вторичных токов, подводимых к ответвлениям промежуточных трансформаторов тока ТА цепи торможения реле и приставок дополнительного торможения при расчетном внешнем КЗ; I*торм,нач— относительный вторичный ток начала торможения (уставка начала торможения); kотс— коэффициент отстройки, принимаемый равным 1,5.

Значения всех токов, входящих в (23), рассчитываются по отношению к принятым ответвлениям в соответствующей цепи реле: рабочих токов — трансформатора реле ТАV, тормозных токов — промежуточных трансформаторов тока ТА цепи торможения реле или приставок дополнительного торможения.

Относительный ток небаланса I*нб,расч, в состоит из трех составляющих относительных расчетных вторичных токов небаланса, аналогичных (5)

где I*к,в — относительный вторичный ток расчетного внешнего КЗ, подводимый к ответвлению трансреактора реле ТАV от рассматриваемого Плеча защиты; Iк — первичный ток расчетного внешнего КЗ в рассматриваемом плече защиты; Iотв, ном— принятый номинальный ток ответвления трансреактора релеTAV рассматриваемого плеча защиты.

Для обеспечения недействия защиты от тока небаланса переходного режима внешнего КЗ коэффициент, учитывающий переходный режим, kпер принимается равным 1,5—2.

Меньшее значение принимается при использовании на разных сторонах защищаемого оборудования однотипных трансформаторов тока (только встроенных или только выносных) и одинаковой схемы их соединения (например, в звезду). Большое значение принимается при использовании для защиты различных трансформаторов тока и разных схем их соединения (на одной из сторон в звезду, на другой в треугольник);

Относительное значение полной погрешности е трансформаторов тока, соответствующее установившемуся режиму КЗ, или качаний при выборе трансформаторов тока по кривым предельных кратностей при 10%-ной погрешности принимается равным 0,1.

Вторая составляющая небаланса рассчитывается по выражению



гдеIк, в а и Iк, в в- относительные вторичные токи при расчетном внешнем КЗ, подводимые к ответвлениям трансреактора реле ТАV от плеч защиты, соответствующих сторонам защищаемого оборудования, на которых производится регулирование напряжения; они рассчитываются по (26).

Третья составляющая тока небаланса рассчитывается по выражению



 

 

 

где I*к.в 1,I*к.в 2 ........ I*к.в n - относительные вторичные токи при расчетном внешнем КЗ, подводимые к ответвлениям трансреактора реле TAV от неосновных плеч 1, 2,......,n защищаемого оборудования; расчитываются по (26);

 

где I*к, в,торм1, Iк, в ,торм2, ....Iк, в , торм n— относительные вторичные токи при расчетном внешнем КЗ, подводимые к ответвлениям промежуточных трансформаторов тока ТА цепи торможения реле и приставок дополнительного торможения от всех плеч 1, 2...n защиты основной и неосновных сторон защищаемого оборудования, от которых осуществляется торможение; рассчитываются по выражению



где Iторм, нач п берется из (19) или (20).

За расчетный для выбора kторм принимается режим, при котором kторм получается максимальным. Из (23) видно, что при незначительно изменяющемся I*торм,нач и постоянном значении I*с,р min максимальное значение kторм будет при максимальном значении I*нб,расч в и соответствующем ему минимальном значении I *торм, расч,в . Для выбора расчетного режима, как правило, необходимо рассмотреть режимы сквозных КЗ, при которых через защиту протекают максимальные и минимальные вторичные токи. Часто расчетным режимом, определяющим kторм, является именно режим с минимальным сквозным током КЗ. Если торможение осуществляется не от всех плеч защиты, то должны быть рассмотрены режимы, когда полный ток сквозного КЗ проходит по плечу защиты, от которого нет торможения.

Уставка kторм выставляется на реле с помощью переменного резистора R12(см. рис. 12, 13).

Ток срабатывания отсечки определяется по условиям отстройки от броска намагничивающего тока трансформатора (автотрансформатора) и от максимального тока небаланса при переходном режиме расчетного внешнего металлического КЗ. Отстройка от броска намагничивающего тока трансформатора, а тем более автотрансформатора, надежно обеспечивается уже при минимальной уставке на реле по току срабатывания отсечки, равной 6Iном, отв если ответвления рабочей цепи реле с тех сторон, с которых может быть подано напряжение толчком, выбраны Примерно равными вторичным номинальным токам в соответствующих плечах защиты (Iотв.ном=Iном.в).

При выборе ответвлений рабочей цепи реле значительно меньшими вторичных номинальных токов в указанных плечах защиты должна приниматься большая уставка отсечки (9Iном.отв). Выбор относительного тока срабатывания реле отсечки I*с.р.отс по условию отстройки от максимального тока небаланса при переходном режиме расчетного внешнего КЗ производится по выражению




где kотс — коэффициент отстройки, принимаемый равным 1,5; I*нб, расч, в рассчитывается для рассматриваемого расчетного режима по (24)— (28). При расчете первой составляющей тока небаланса I*нб, расч, в по (25) коэффициент отстройки, учитывающий, что отсечка не реагирует на импульс тока небаланса в первый период от возникновения КЗ, а реагирует на среднее значение напряжения на вторичной обмотке трап реактора ТАV, следует принимать:

kпер = 1,5 - 2,5 — при использовании на разных сторонах защищаемого оборудования однотипных трансформаторов тока (только встроенных или только выносных);

kпер = 2-3 — при использовании на разных сторонах защищаемого оборудования разнотипных трансформаторов тока.

Меньшие значения kпер принимаются при одинаковой схеме соединения трансформаторов тока защиты на разных сторонах (например, в звезду), большие значения — при разных схемах соединения трансформатора тока защиты (на одной стороне в звезду, на другой — в треугольник).

Первичный ток срабатывания отсечки



Чувствительность защиты (ее чувствительного органа) определяется при металлическом КЗ в зоне защиты. Рассматриваемые режимы, обусловливающие минимальный ток при расчетном виде КЗ, выбираются в соответствии с [12] и [14],

Коэффициент чувствительности может быть определен по графику тормозной характеристики, построенному в осях: относительный вторичный дифференциальный ток I*Д В и полусумма относительных вторичных тормозных токов (см. рис. 23).

На график наносится точка А, соответствующая минимальному току металлического КЗ в зоне защиты для рассматриваемого режима. Координаты точки А определяются для рабочих (дифференциальных) и тормозных цепей соответственно как сумма и полусумма относительных вторичных токов, проходящих по всем сторонам защиты, рассчитанных по (26) и (30).

Прямая OAявляется геометрическим местом точек, соответствующих изменяющемуся переходному сопротивлению в месте КЗ при сохраняющемся отношении рабочего и тормозного токов. Эта прямая во всех случаях пересекает горизонтальный участок тормозной характеристики. В этой точке пересечения защита работает на пределе чувствительности с током Ic.p.min. Коэффициент чувствительности вычисляется по выражению



и не должен быть менее значений, определенных по ПУЭ.

Следует отметить, что, как правило, чувствительность защиты при Iс.з= 0,3 Iном обеспечивается с большим запасом, поэтому необходимость в ее расчете возникает лишь в особых случаях, характеризуемых очень малыми токамиКЗ в защищаемой зоне, при которых возможны значения kч< 2.

Чувствительность дифференциальной токовой отсечки не определяется, так как она является вспомогательным элементом, назначение которого предотвращать недопустимое замедление или отказ в срабатывании защиты при больших кратностях тока, когда чувствительный орган может сработать с большим замедлением или не сработать из-за искажения формы кривой вторичного тока в переходном режиме КЗ (например, при значительном насыщении трансформаторов тока) и торможения вследствие этого чувствительного органа защиты токами 2-й и более высоких гармоник.

Для обеспечения расчетной чувствительности и требуемого быстродействия защиты трансформаторы тока защиты должны проверяться по условию 10%-ной погрешности по кривым предельных кратностей [4].

Рекомендуемый порядок расчета защиты.

  1. Определяются первичные токи для всех сторон защищаемого оборудования, соответствующие его номинальной мощности, для блоков генератор-трансформатор (генератор-автотрансформатор) — соответствующие номинальной мощности трансформатора (проходной мощности автотрансформатора):
  2. .По первичным токам определяются соответствующие вторичные токи в плечах защиты IНом,вс учетом коэффициентов трансформации Трансформаторов токаK1и коэффициента схемыксх по (10).

Выбирается ответвление Iотв ном осн трансреактора реле ТАV или выравнивающих автотрансформаторов (если они используются в плече защиты на рассматриваемой стороне) для стороны, принятой в расчете эа основную, по (9).

4. Выбираются ответвления трансреактора реле ТАV или выравнивающих автотрансформаторов для других неосновных сторон I отв ном неосн по (11).

5.Определяются стороны, на которых используется торможение, и уставканачала торможения I*торм нач, равная 1 или 0,6.

6.Выбираются ответвления Iотв торм ном промежуточных трансформаторов тока ТА цепи торможения реле или приставок дополнительного торможения исходя из вторичных токов Iном в в плече защитыи коэффициентов трансформации КАт выравнивающих автотрансформаторов тока, если они используются в плече защиты, Iотв торм ном =

7. Определяется расчетный ток небаланса в режиме внешнего КЗ, соответствующий началу торможения Iнб, торм, нач по (5) —(8). Ток начала торможения Iторм,нач,п определяется по (19) или (20) в зависимости от выбранной выше схемы процентного торможения по п. 5.

8.Определяется первичный минимальный ток срабатывания защиты при отсутствии торможения Iс,з min (ее чувствительного органа) по (1), (2) и (4) и относительный минимальный ток срабатывания защиты I*с,з min по (14).

9. Определяются относительные минимальные токи срабатывания реле I*c.р min для всех плеч защиты по (15) или (15а), соответствующие рассчитанному выше по п. 8 току

I*с,з min. Уставка Ic.р min, выставляемая на реле с помощью переменного резистора R13,принимается равной большему из полученных значений.

Определяются действительные токи срабатывания чувствительного органа защиты для всех плеч защиты, соответствующие принятой уставке I*с.р.



 

 

10.Определяется коэффициент торможения защиты kторм по (23) Значения величин, входящих в (23), для расчетных внешних КЗ определяются по (24) — (31).

Уставка kторм принимается равной максимальному из полученных, по (23) значению в рассматриваемых расчетных режимах и выставляется на реле с помощью переменного резистора R12.

11. Определяется относительный ток срабатывания реле отсечки I*с,р, отс по (32).

Уставка отсечки (6Iотв.ном или 9Iотв.ном) принимается ближайшей большей значения, рассчитанного по (32).

12. Определяется значение коэффициента чувствительности kч по (34) в режимах с минимальными токами КЗ в защищаемой зоне.

Особенности выбора схемы и расчета защиты ДЗТ-21 пуско-резервных трансформаторов собственных нужд электростанций. В связи с тем что на некоторых электростанциях отмечены случаи ложной работы дифференциальной защиты ДЗТ-21 в режиме АВР пускорезервного трансформатора, Главтехуправлением в противоаварийном циркуляре №Ц-04-87 (Э) от 27 февраля 1987 года предложены дополнительные: рекомендации по выбору уставок и схемы включения защит данного типа для пускорезервных трансформаторов собственных нужд электростанций. Эти рекомендации сводятся к следующему.

        1. Выполняют схему выходных цепей защиты в соответствии с рис. 18. Дополнительную выдержку времени на отключение трансформатораот дифференциальной защиты (релеKL)принимают 0,1— 0,12 с.
        2. Устанавливают параметры настройки реле ДЗТ-21: минимальный ток срабатывания Iс,з min= 0,3 Iном; уставка начала торможения I*торм нач= 0.6; коэффициент торможения kторм = 0,9.
        3. Выполняют процентное торможение током стороны высшего напряжения трансформатора и суммой токов сторон низшего напряжения.
        4. При проверке трансформаторов тока защиты по условию 10%- ной погрешности измеряют фактическое сопротивление нагрузки на трансформаторы тока по значениям тока и напряжения на вторичных обмотках и сравнивают его с минимально допустимым по кривым предельных кратностей при токах внешних КЗ, а также при несинхронном АВР (подача напряжения от пускорезервного трансформатора в противофазе с напряжением секции собственных нужд).

Рис. 18. Схема выходных цепей дифференциальной защиты пускорезервного трансформатора собственных нужд:

KL- промежуточное реле типа РП-251;1KL 2KL- промежуточные пеле; 1КН — указательное реле сериесное; 2КН - указательное реле шунтовое

Рис. 19. Исходная схема расчета к примеру

 


Пример. Расчет дифференциальной защиты типа ДЗТ-21 блока 150 МВт. Исходная схема дана на рис. 19.

Трансформатор Т1 мощностью 180 MBА имеет номинальное напряжение 242/18 кВ с регулированием на стороне высшего напряжения ±2x2,5% и номинальные токи 430/5780 А.

Коэффициенты трансформации трансформаторов тока: K1 =6000/5 для TA1, ТАЗ, ТА5; K1= 1200/1 для ТА2; К1= 2000/5 для ТА4.

Результаты расчетов по п. 1 6 рекомендуемого порядка расчета сведены в табл. 7. Уставка начала торможения принимается

I*торм, нач= 1

Максимальный тормозной ток, соответствующий началу торможения. будет в режимах внешнего КЗ, когда токи протекают только по плечам защиты, где выбраны ответвления промежуточных трансформаторов тока цепей торможения с номинальным током 5 А, например, при КЗ в точке КЗ и отключенном Q1.В данном режиме



Определяем ток небаланса в режиме, соответствующем началу торможения при КЗ в точке КЗ и включенном Q1:



Для всех трех составляющих тока небаланса принимаем с запасом максимальный ток I торм, нач п= 1,038 Iном, хотя составляющие

Iнб, торм, нач и I”’нб, торм, нач рассчитываются в режимах с участием стороны защиты 220 кВ, на которой осуществляется регулирование напряжения и расчетный ток ответвления выравнивающего автотрансформатора отличается от номинального выбранного. Например, при КЗ в точке К2 ток I торм, нач п для этих составляющих будет меньше



Определяем минимальный ток срабатывания защиты при отсутствии торможения по двум условиям:

1. по отстройке от расчетного тока небаланса в режиме, соответствующем началу торможения:

2.по отстройке от броска намагничивающего тока при включении трансформатора T1 под напряжение и от тока небаланса переходного режима внешнего КЗ:





Рассчитываем коэффициент торможения защиты kторм.

В качестве первого рассматриваемого режима принимаем внешнее трехфазное КЗ в точке К4, при котором через защиты протекает максимальный ток.

На рис. 20 дана исходная схема расчетного режима;





Относительные вторичные токи торможения рассчитываем для всех плеч защиты:



Определяем относительный вторичный ток начала торможения для данного режима:


Определяющим режимом в данном примере для расчета коэффициента торможения является внешнее двухфазное КЗ в точке К2 при отключенном выключателе Q2.На рис. 21 дана исходная схема расчетного режима:

I(2)к 18 кВ =19130 A; I(2)к 220 кВ =1430 A;



Все три составляющие токанебаланса рассчитываем для плеча 220 кВ:

Принимаем округленно в большую сторону kторм = 0,48. В данном режиме можно убедиться в необходимости выполнения торможения от всех плеч защиты, в том числе и от плеча в нуле генератора.

а диапазон регулирования уставки kторм= 0,3- 1.

Определяем ток срабатывания реле отсечки по отстройке от максимального тока небаланса при переходном режиме расчетного внешнего КЗ по исходной схеме рис. 20.

При расчетной первой составляющей тока небаланса Iнб расч в принимаем kпер = 3. Тогда



Принимаем уставку отсечки 9Iном,отс.

Проверяем чувствительность защиты в минимальных режимах.

Рассматриваем реальный минимальный режим двухфазного КЗ в точке Кб при отключенных выключателях Q1 и Q2. Исходная схема расчетного режима дана на рис. 22,

I(2)к 18 кВ= 19130 А. Вторичный относительный ток КЗ равен

 

Полусумма вторичного относительного тока торможения



Строим тормозную характеристику и прямую срабатывания АО (рис. 23). Точка А имеет координаты (1,595; 3,47).



Коэффициент чувствительности защиты в данном режиме

Для наглядности рассмотрим самый минимальный заведомо нереальный режим: двухфазное КЗ в точке Кб при отключенном генераторе и выключателе Q1.Исходная схема дана на рис. 24. Токи



Даже в этом режиме защита обладает высокой чувствительностью

Результаты расчета защиты передаются наладчиком в предлагаемой ниже форме.



1. Используемые в защите трансформаторы тока:

сторона 220 кВ, плечо Т1:

K1= 1200/1 А, схема соединения треугольник ;

сторона 18 кВ, плечи G, Т2 и Т4:

К1=6000/5 А, схема соединения Y;

сторона 18 кВ, плечо ТЗ:               

К1=2000/5 А, схема соединения Y.

Рис. 24. Расчет минимального режима


2. Принятые ответвления в дифференциальной и тормозной цепях зашиты:

Сторона 220 кВ, плечо Т1

Ответвление TL1 - TL3 в сторону трансформаторов

тока..................................................................................................... 0,58 В (1-3)

ОтветвлениеTL1 - TL3в сторону реле .......                 ЗА (1-10)

Ответвление трансреактора ТА V........................................................ ЗА (5)

Ответвление промежуточных трансформаторов тока

торможения ТА1.............................................................. ................. ЗА (3)

Сторона 18 к В, плечи G, Т2 и Т4

Ответвление трансреактораTAV........................................................... 4,6 А (2)

Ответвление промежуточных трансформаторов тока

торможения соответственноATI- АТЗ.................................                    5 А (1)

Сторона 18 к В, плечо ТЗ

ОтветвлениеTL4 — TL6в сторону трансформаторов

тока...................................................................................                 1 3,8 А (1-10)

ОтветвлениеTL4- TL6в сторону реле..................................                     ЗА (1-3)

Ответвление трансреактораTAV........................................                      3 А (5)

Ответвление промежуточных трансформаторов тока

торможения ТА2................................................................                      3 А (5)

3. Минимальный ток срабатывания реле (регулировка R13)

Iс.р. min = 0,321 Iном.отв

4. Коэффициент торможения (регулировкаR12)

kторм= 0,48

5. Уставка начала торможения

I*торм.нач =1

6. Ток срабатывания реле отсечки

Iс.р.отс=9Iном.отв



7. Время срабатывания защиты на отключение блока

tс.з.= 0 c.



Схема включения цепей переменного тока защиты, выравнивающих автотрансформаторов и приставок дополнительного торможения для данного примера приведена на

рис. 25.

 

 

Рис. 25. Схема включения цепей переменного тока защиты, выравнивающих автотрансформаторов и приставок дополнительного торможения

 

 

 

Тэги: наладка , ДЗТ
28 Июнь, 2013              52806              ]]>Печать]]>
1 / 5 ( Отлично )

Последние комментарии : 1

Юджин             Добавлен: 1 Апрель, 2018 19:28       Ответить
Не отображается схема включения цепей переменного тока защиты, выравнивающих автотрансформаторов и приставок дополнительного торможения

Добавить комментарий

Ваше имя

Текст

Контрольный вопрос

Dвa pлюs тpi ? (цифрой)


Вверх страницы